Cilj predmeta je upoznati studente s fizikalnim principima rada osnovnih optoelektroničkih elemenata koji se koriste u brojnim elektroničkim uređajima široke namjene, komunikacijskim sustavima i industrijskoj instrumentaciji.
očekivani ishodi učenja
Nakon uspješno savladanog predmeta, studenti će moći:
1. objasniti fizikalni princip rada optoelektroničkih elemenata,
2. proračunati osnovne fizikalne veličine ključne za rad optoelektroničkih elemenata,
3. analizirati mogućnost primjene poluvodičkih materijala u optoelektronici prema strukturi energijskih pojasova,
4. objasniti tehnike za modificiranje širine zabranjenog pojasa poluvodiča,
5. usporediti optička i električna svojstva svjetleće diode i lasera,
6. usporediti fotodetektore prema osnovnim svojstvima (kvantna učinkovitost, odzivnost, vrijeme porasta, struja tame).
Uvod. Radiometrija i fotometrija. Fizikalni temelji optoelektronike. Svojstva poluvodičkih materijala koji se koriste u optoelektronici. Poluvodičke heterostrukture i kvantne jame. Mehanizmi apsorpcije i emisije fotona. Optoelektronički izvori zračenja. Laseri. Svijetleće diode (LED). Optički pokazivači. Fotodetektori: fotodiode, PIN diode, lavinske fotodiode. Sunčane ćelije.
preporučena literatura
S. Beroš: Optoelektronika, Bilješke za pripremu predavanja, FESB, Split, 1997;
S.O. Kasap: Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices, Addison-Wesley, 2000;
C-L. Chen: Elements of optoelectronics and fiber optics, Irwin, Chicago, 1996;
P. Bhattacharya: Semiconductor Optoelectronic Devices, Prentice Hall, 1997;
S.M. Sze, K.K. Ng: Physics of Semiconductor Devices, Wiley, 2006;
J. Singh: Semiconductor Optoelectronics: Physics and Technology, McGraw-Hill, 1995.
jezik poduke
Hrvatski/engleski
način praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe svakog predmeta i/ili modula
Praćenje kvalitete i uspješnosti obavljat će se na tri razine: (1) sveučilišnoj, (2) fakultetskoj, pomoću Povjerenstva za kontrolu kvalitete nastave, (3) nastavničkoj razini
ispit (način polaganja, ispitni rokovi)
Ispit se sastoji od tri dijela: ispit znanja (T), rada u laboratoriju (L) i izrade seminarskog rada (S).
Ispit znanja provodi se tijekom 1. kolokvija i na ispitnim rokovima u obliku pisanog ispita u trajanju od 90 minuta. Ispit znanja sadrži teorijska pitanja i zadatke, a za pozitivnu ocjenu iz ispita znanja potrebno je imati barem 50% od ukupnog broja bodova. Studenti koji ispit znanja polože na 1. kolokviju, oslobođeni su polaganja ispita znanja na ispitnim rokovima.
Rad u laboratoriju obuhvaća praktičnu provedbu obaveznih vježbi. Za pozitivnu ocjenu iz laboratorijskih vježbi, studenti trebaju imati 100% prisutnost na svim laboratorijskim vježbama te pozitivno ocijenjene sve izvještaje.
Izrada seminarskog rada je fakultativna te se dogovara sa svakim studentom i može biti praktični ili teorijski rad.
Uvjet za pozitivnu ocjenu iz kolegija je pozitivna ocjena iz ispita znanja i laboratorijskih vježbi, a konačna se ocjena formira prema formuli:
Ocjena(%) = 0,3T+0,3L+0,4S
gdje su: T – bodovi iz ispita znanja izraženi u postocima; L – bodovi iz laboratorijskih vježbi izraženi u postocima; S – bodovi iz seminarskog rada izraženi u postocima.
Konačna se ocjena utvrđuje na sljedeći način:
50% - 62% - dovoljan (2)
63% - 74% - dobar (3)
75% - 87% - vrlo dobar (4)
88% - 100% - izvrstan (5)
Nastavne jedinice za Predavanja
Broj sati
1.
Uvod u područje optoelektronike.
2 sata
2.
Teorija energijskih pojasova u čvrstim tijelima. Gustoća stanja. Vjerojatnost zaposjednuća i Fermijeva energijska razina.
2 sata
3.
PN spoj, spoj metal-poluvodič (Schottkyjeva dioda) i omski kontakt.
2 sata
4.
Poluvodički materijali u optoelektronici. Tehnike za promjenu širine zabranjenog pojasa.
2 sata
5.
Poluvodičke heterostrukture i kvantne jame.
2 sata
6.
Mehanizmi apsorpcije i emisije fotona. Spontana i stimulirana emisija. Mjera emisije i apsopcije.
2 sata
7.
Uvjet za ostvarivanje pojačanja svjetla stimuliranom emisijom (LASER).
2 sata
8.
Elektroluminiscencija. Svjetleća dioda.
2 sata
9.
Poluvodički laseri.
2 sata
10.
Ostale vrste lasera: kristalni laseri, plinski laseri, laseri s organskim bojilima.
Vrste fotodetektora: fotodiode, PIN diode, lavinske fotodiode (APD). Šumovi u fotodetektorima.
2 sata
13.
Sunčane ćelije.
2 sata
Nastavne jedinice za Laboratorijske vježbe
Broj sati
1.
Upoznavanje laboratorijske opreme.
3 sata
2.
Svjetleća dioda.
6 sati
3.
PIN fotodioda.
6 sati
4.
Lavinska fotodioda.
6 sati
5.
Optički sprežnici.
3 sata
6.
Sunčana ćelija.
6 sati
Niste više prijavljeni
Istekla vam je prethodna prijava te se morate ponovno prijaviti.
Nastao je problem u radu sustava
Informacije o problemu smo pohranili i nastojat ćemo ga riješiti. Ako vas ova greška sprječava da obavite nešto važno, možete nas odmah kontaktirati na helpdesk@fesb.hr.
Vaš preglednik nije podržan
Koristite web preglednik koji nije podržan. Za puno korisničko iskustvo, preuzmite najnoviju inačicu vašeg preglednika.
